电解和金属腐蚀
2024届高考一轮复习化学课件：电解池 金属的腐蚀与防护
答案 D 解析 氯碱工业中阳极是Cl-放电生成Cl2,A错误;电解精炼铜时阳极上粗铜 溶解,阴极上Cu2+放电析出Cu,由于粗铜中含有锌、铁等比铜活动性强的杂 质金属,活动性强的金属先放电,因此电解质溶液中Cu2+浓度变小,B错误;铁 片上镀铜时,阴极应该是铁片,阳极是纯铜,C错误。
考向2 利用电解原Байду номын сангаас制备有机化合物
考向3 利用电解原理治理污染问题 例3.某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置进行果品的安全生产, 解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是( ) A.a为直流电源的负极,与其相连的电极为阴极 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.“酸性水”具有强氧化性,能够杀菌 D.阴极反应式为H2O+2e-===H2↑+O2-
答案 C 解析 右侧Cl-放电得到ClO-,ClO-再氧化CN-生成N2,则右侧电极为阳极,b为 电源的正极,A错误;b为电源的正极,则a为电源的负极,左侧电极为阴极,发 生反应2H2O+2e-===H2↑+2OH-,阴离子增加,污水中的Na+会通过隔膜Ⅰ进 入左侧,形成NaOH溶液,则隔膜Ⅰ为阳离子交换膜,B错误;由A、B可知左 侧电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,则X为H2,C正确;生成的2.24 L N2未 标明条件,无法求得电路中通过电子的量,D错误。
例2.(2023山东潍坊模拟)科技工作者开发以乙醇为原料制备
DDE(
)的电解装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.电源的电极电势:a>b B.阳极电极反应式为C2H5OH+Cl-2e-===C2H5OCl+H+ C.乙醛为该转化过程的催化剂 D.每产生1 mol DDE,电路中通过2
20专题二十：原电池与电解池以及金属的腐蚀
专题二十：原电池与电解池以及金属的腐蚀第一部分：基础知识部分一、原电池1．原电池：把化学能转化为电能的装置。
2．构成条件及判断(1)具有两个活性不同的电极(金属和金属或金属和非金属)。
(2)具有电解质溶液。
(3)形成闭合电路(或在溶液中相互接触)。
★☆判断3．原电池工作原理示意图原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：【说明】①在原电池装置中，电子由负极经导线流向正极，阳离子在正极上获得电子，通过电路中的电子和溶液中的离子的移动而形成回路，传导电流，电子并不进入溶液也不能在溶液中迁移。
②原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方程式。
③阴离子要移向负极，阳离子要移向正极。
这是因为：负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。
④不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。
4．原电池的两极及判断负极：活泼性强的金属，发生氧化反应。
正极：活泼性弱的金属或导体，发生还原反应。
★☆原电池正负极判断(1)根据电极材料判断负极——活泼性较强的金属正极——活泼性较弱的金属或能导电的非金属注：活泼金属不一定做负极，如Mg、Al在NaOH溶液中，Al做负极。
(2)根据电子流动方向或电流方向或电解质溶液内离子的定向移动方向判断负极——电子流出极，电流流入极或阴离子定向移向极正极——电子流入极，电流流出极或阳离子定向移向极(3)根据两极发生的变化判断负极——失去电子，化合价升高，发生氧化反应正极——得到电子，化合价降低，发生还原反应(4)根据反应现象判断负极——会逐渐溶解，质量减小正极——有气泡逸出或质量增加【特别提示】原电池正负极判断的基础是氧化还原反应。
第六章第三节电解池金属的腐蚀与防护考点电解原理的应用-课件新高考化学一轮复习
B．电解过程中废水的 pH 不发生变化
C．电解过程中有 Fe(OH)3 沉淀生成 D．电路中每转移 12 mol 电子，最多有 1 mol Cr2O27－被还原
解析：铁作阳极，反应为 Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋还原 Cr2O27－，反应过程 中阴极为 H＋放电同时 Fe2＋还原 Cr2O27－也消耗 H＋，c(H＋)变小，pH 变大， B 项错误。 答案：B
金属 Na、Ca、Mg、Al 等。
总方程式
阳极、阴极反应式
冶炼 钠
2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl2↑
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2Na＋＋2e－===2Na
冶炼 镁
MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋Cl2↑
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：Mg2＋＋2e－===Mg
6．[双选]实验室以某燃料电池为电源模拟工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的
污染的装置如图所示，电解过程中 Fe 电极附近有 N2 产生。下列说法不正确的
是
()
A．电解过程中，装置甲中 Fe 电极附近溶液颜色变化为无色→黄色→浅绿色 B．b 电极的电极反应式：2NO3－＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O C．装置乙的中间室中的 Na＋移向右室，Cl－移向左室 D．1 mol 甲醇参加反应时，整个装置能产生 0.6 mol N2
题点(二) 电解原理在治理废水方面的应用
4．用电解法处理酸性含铬废水(主要含有 Cr2O27－)时，以铁板作阴、阳极，处
理过程中发生反应：Cr2O27－＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后
Cr3＋以 Cr(OH)3 形式除去。下列说法中错误的是
第17讲 电解池 金属的腐蚀与防护(讲)-2023年高考化学一轮复习讲练测(原卷版)
第17讲电解池金属的腐蚀与防护1.理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。
2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
【核心素养分析】变化观念与平衡思想：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、动态地分析电解池中发生的反应，并运用电解原理解决实际问题。
证据推理与模型认知：利用电解池装置，分析电解原理，建立解答电解池问题的思维模型，并利用模型揭示其本质及规律。
科学态度与社会责任：肯定电解原理对社会发展的重大贫献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与电解有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
知识点一电解的原理1.电解和电解池(1)电解：在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
(2)电解池：电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的构成①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
2.电解池的工作原理(1)电极名称及电极反应式(电解CuCl 2溶液为例)总反应式：CuCl 2=====电解Cu ＋Cl 2↑(2)电子和离子的移动方向①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流出后流向电源的正极。
②离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。
3.阴阳两极上放电顺序(1)阴极：(与电极材料无关)。
氧化性强的先放电，放电顺序：(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极，放电顺序为注意①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
②最常用、最重要的放电顺序为阳极：Cl －>OH －；阴极：Ag ＋>Cu 2＋>H ＋。
③电解水溶液时，K ＋～Al 3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K 、Ca 、Na 、Mg 、Al 等金属。
4.用惰性电极电解电解质溶液的规律4.用惰性电极电解电解质溶液的规律生酸性的含氧酸盐电，阴极电解质的阳离子放电阴极：Ag ＋＋e －===AgO 2知识点二电解原理的应用1.氯碱工业阳极反应式：2Cl －－2e －===Cl 2↑(氧化反应)阴极反应式：2H ＋＋2e －===H 2↑(还原反应)总反应方程式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑2.电镀与电解精炼3.电冶金电解冶炼冶炼钠冶炼铝电极反应阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑阴极：2Na ＋＋2e －===2Na 阳极：6O 2－－12e －===3O 2↑阴极：4Al 3＋＋12e －===4Al 总反应2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al ＋3O 2↑知识点三金属的腐蚀与防护1.金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。
2024届高考一轮复习化学教案(通用版)：电解池 金属的腐蚀与防护
第20讲电解池金属的腐蚀与防护复习目标1.认识电能与化学能相互转化的实际意义及其重要应用。
2.了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。
3.了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害，了解防止金属腐蚀的措施。
4.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。
考点一电解原理必备知识整理1.电解与电解池(1)电解：使________通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起____________的过程。
(2)电解池：将______直接转化为______的装置。
(3)电解池的构成①有与________相连的两个电极；②________溶液(或________)；③形成________。
2．电解池的工作原理(1)工作原理(2)以惰性电极电解CuCl2溶液为例分析电子和离子的移动方向(惰性电极))3．阴、阳两极上的放电顺序 (1)阴极(与电极材料无关)氧化性强的先放电，放电顺序如下：阳离子放电顺序：Ag ＋＞Fe 3＋＞Cu 2＋＞H ＋(酸)＞Fe 2＋＞Zn 2＋＞H ＋(水)＞Al 3＋＞Mg 2＋。
①若金属阳离子(Fe 3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H ＋放电，则得到H 2。
②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得(失)电子能力强的离子先放电。
(2)阳极(与电极材料有关) ①活性电极作阳极(除Au 、Pt 以外的金属)，则活性电极本身失去电子，发生氧化反应。
Cu －2e －===Cu 2＋，Fe －2e －===Fe 2＋。
②惰性电极作阳极(Pt 、Au 、石墨碳棒) 离子的放电顺序如下：4．惰性电极电解电解质溶液的产物判断(图示)示例：用惰性电极电解CuSO 4溶液(放O 2生酸型)阳极反应式：2H 2O －4e －===O 2↑＋4H ＋(或4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑)阴极反应式：2Cu 2＋＋4e －===2Cu电解总反应式：2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4 微点拨（1）阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液（或熔融电解质）中的阳离子放电。
4.5-6电解及金属腐蚀与防腐
电镀工作原理示意图
在适当的电压下，阳极发生氧化反应，金属失去电子 而成为正离子进入溶液中，即阳极溶解；阴极发生还原反应， 金属正离子在阴极镀件上获得电子，析出沉积成金属镀层。 如：电镀锌，被镀零件作为阴极材料，金属锌作为阳极材料， 在锌盐(如Na2[Zn(OH)4])溶液中进行电解。 阴极：Zn2++2e- =Zn 阳极： Zn = Zn2++2e-
超电势导致：
阳极析出电势升高，即 (析,阳)=(阳 +η);
阴极析出电势降低，即 (析,阴)=(阴 -η)。 影响超电势的因素有三个方面： ①电解产物：金属的超电势一般很小，气体的超电势 较大，而氢气、氧气的超电势更大。 ②电极材料和表面状态：同一电解产物在不同的电极 上的超电势数值不同，且电极表面状态不同时超电势数值 也不同。 ③电流密度：随着电流密度增大超电势增大。在表达超 电势的数据时，必须指明电流密度的数值或具体条件。
电刷镀是把适当的电镀液刷镀到受损的机械零部件上使 其回生的技术。几乎所有与机械有关的工业部门都在推 广应用，能以很低的成本换得较大的经济效益。 用镀笔作阳极，工件作阴极、并在操作中不断旋转。 电刷镀的电镀液不是放在电镀槽中，而是在电刷镀过 程中不断滴加电镀液，使之浸湿在棉花包套中，在直 流电的作用下不断刷镀到工件阴极上。这样就把固定 的电镀槽改变为不固定形状的棉花包套，从而摆脱了 庞大的电镀槽，使设备简单而操作方便。
阳 极 氧 化 膜 示 意 图
阳极氧化膜（厚度可达5～300μm） 靠 近 基 体：纯度较高的致密Al2O3膜，厚度0.01~0.05m， 称阻挡层。 靠近电解液：由Al2O3和Al2O3· H2O所形成的膜，硬度较低， 有松孔，可使电解液流通，如图所示。
金属的腐蚀与电化学腐蚀的电位差异
化学腐蚀
电化学腐蚀
物理腐蚀
微生物腐蚀
金属腐蚀的电位
金属腐蚀的定义：金属与周围介质发生化学或电化学反应，导致金属性能的劣化。
电化学腐蚀的原理：在电解质溶液中，金属表面形成阳极和阴极，发生氧化还原反应，导致金 属损失。
电位的概念：金属在电解质溶液中的相对电位，决定了金属的腐蚀倾向和速率。
电位差异的意义：通过比较不同金属的电位，可以预测它们在特定环境中的腐蚀行为。
电化学腐蚀的分类： 根据腐蚀过程中电 流的形成方式，电 化学腐蚀可分为原 电池腐蚀和电解腐 蚀。
电化学腐蚀的特点： 电化学腐蚀是一种 局部腐蚀，其特点 是腐蚀速率较快， 且通常在金属表面 形成锈迹或蚀孔。
电化学腐蚀的电位
定义：电化学腐蚀是指金属与电解质溶液发生电化学反应而引起的腐蚀
电位：金属在电解质溶液中的电位是决定其是否发生电化学腐蚀的重要因素
金属的腐蚀与电化学腐蚀的电 位差异
汇报人：XX
单击输入目录标题 金属的腐蚀 电化学腐蚀
金属的腐蚀与电化学腐蚀的电位差异
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金属的腐蚀
金属腐蚀的定义
金属与周围介质 发生化学或电化 学作用而引起的 破坏或变质
通常分为化学腐 蚀和电化学腐蚀
金属腐蚀是一个 普遍存在的现象 ，不可避免
金属腐蚀的类型
金属表面的不均匀性
电位差异对腐蚀的影响
电位差异是金属腐蚀的重要因素之一，它决定了腐蚀反应的速率和程度。 正电位金属更容易受到腐蚀，而负电位金属则相对较为耐腐蚀。 在电化学腐蚀过程中，电位差异会导致电流的流动，从而影响腐蚀反应的进行。 通过控制电位差异，可以有效地防止或减缓金属的腐蚀，提高其使用寿命。
电化学腐蚀
电化学腐蚀的定义
高考化学讲义电解池金属的腐蚀与防护(含解析)
目夺市安危阳光实验学校第二节 电解池 金属的腐蚀与防护1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。
(高频)2.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
(中频)电解原理1．电解、电解池2．电解池的组成和工作原理(电解CuCl2溶液) 总反应方程式：CuCl2=====电解Cu ＋Cl2↑电解原理的应用1．氯碱工业制烧碱、氯气和氢气 2．电镀电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法，也用在金属的精炼上。
如电镀铜或电解精炼铜含锌、铁等杂质时： 3．电冶金冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属，必须用电解法。
如电解熔融氯化钠得到钠时：金属的腐蚀与防护1．化学腐蚀和电化学腐蚀的比较金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件 金属与接触到的物质直接发生反应 不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应 区别无电流产生有微弱电流产生实质与联系(1)实质都是金属原子失去电子被氧化而损耗；(2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍、危害性更大、腐蚀速率更快2.钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 水膜性质 酸性较强 酸性很弱或呈中性负极反应Fe －2e －===Fe2＋ 正极反应2H ＋＋2e －===H2↑2H2O ＋O2＋4e －===4OH － 其他反应及产物 Fe2＋＋2OH －=== Fe(OH)2 2Fe ＋O2＋2H2O===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O ＋(3－x)H2O 普遍性吸氧腐蚀更普遍3.金属的防护(1)电化学防护法⎩⎪⎨⎪⎧牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理外加电流的阴极保护法——电解原理(2)其他：改变金属内部结构和金属表面外加保护层 1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)电解是把电能转变成化学能( ) (2)电解是把化学能转变成电能( )(3)电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化( ) (4)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现( ) (5)镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈( )(6)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等( )(7)在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀( )(8)外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正极( )【答案】(1)√(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×(7)×(8)×2.如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NH4Cl溶液，乙试管中为NaCl溶液，数天后导管中观察到的现象是____________，甲中正极反应为_________________________________，乙中正极反应为____________。
电化学反应和金属的腐蚀
电化学反应和金属的腐蚀电化学反应是指在电解质溶液中由于电子的转移而引起的化学反应。
而金属的腐蚀是一种电化学反应的表现形式。
本文将探讨电化学反应对金属腐蚀的影响，并讨论一些避免金属腐蚀的方法。
一、电化学反应及金属的腐蚀原理电化学反应是在电解质溶液中发生的化学反应，其中金属的腐蚀是一种常见的电化学反应过程。
在金属表面，由于化学反应和电荷转移的发生，金属离子氧化成金属阳离子，同时在电解质溶液中产生电子。
这个过程被称为金属的阳极腐蚀。
电化学反应中的金属腐蚀有很多原因，如溶液中的氧、水和其他化学物质的存在，以及金属表面存在的杂质等。
这些原因导致电化学反应发生，进而引起金属的腐蚀。
二、电化学反应对金属腐蚀的影响1. 腐蚀速率增加：电化学反应的进行加速了金属的腐蚀速率。
金属腐蚀过程中的电化学反应会消耗一定的电流，导致金属迅速氧化和溶解。
2. 放电和腐蚀电位：电化学反应会引起金属表面的放电，使金属处于一种更容易被腐蚀的状态。
放电和腐蚀电位是评估金属腐蚀程度的重要指标。
3. 金属的损失：电化学反应导致金属表面的腐蚀，进而使金属失去原有的形状和性质。
金属腐蚀不仅引起金属表面的破坏，也会产生一定的经济损失。
4. 腐蚀产物的形成：电化学反应产生的氧化或还原反应会生成一些腐蚀产物，这些产物可能会进一步加速金属的腐蚀过程。
有些腐蚀产物还会附着在金属表面，并形成一层保护膜，从而减缓腐蚀速率。
三、金属腐蚀的防治方法为了减少金属的腐蚀，以下是一些常用的防治方法：1. 使用防腐剂：防腐剂是一种能够减少或抑制金属腐蚀的物质。
防腐剂可以形成一层保护膜，阻隔金属与周围环境的接触，减少氧化和溶解反应的发生。
2. 表面处理：通过物理或化学方法对金属表面进行处理，如电镀、喷涂或涂覆一层保护膜，以提高金属的防腐能力。
3. 利用合金：将金属与其他金属混合形成合金，可以提高金属的耐腐蚀性能。
合金中添加的元素可以形成致密的氧化膜，从而防止金属进一步腐蚀。
第六章 第三讲 电解池 金属的腐蚀与防护
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理： 负极（Fe）： Fe—2e— = Fe2+ 正极（C）： 2H++2e— = H2↑ 或2H2O+O2+4e— = 4OH—
【讨论】两者情况的进一步反应或总反应
三、金属的防护
1、 改善金属的内部组织结构(内因) ——制成 合金（不锈钢） 2、在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、 钝化等 3、电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法、 外加直流电源的阴极保护法
电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一 个电解池，装有电解液a；X，Y是两块电极板，通过导 线与直流电源相连。请回答以下问题： (1)若X，Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开 始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则： ++2e— = H ↑ 2H ①电解池中X极上的电极反应式为 _____ 。 2 在X极附近观察到的现象是______ 。 有气泡且溶液变红 - - 2e— = Cl ↑ 2Cl， ②Y电极上的电极反应式为____ 2 将湿润的淀粉KI试 检验该电极反应产物的方法是___ (2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液 a 纸接近管口 选用溶液，则： 2++2e— = Cu Cu Cu ①X电极的材料是__ ，电极反应式为 __ 。 ②Y电极的材料是__ ，电极反应式为 __ 粗 Cu Cu -。 2e— = Cu2+ (说明：杂质发生的电极反应不必写出)
阳极：镀层金属
阴极：待镀金属制品 电镀液：含有镀层金 铜片
硫酸铜溶液 待镀件
属的电解质
实质：阳极参加反应的电解
电镀铜原理
阳极：镀层金属（纯铜板） 阴极：待镀金属制品
金属腐蚀的原理
金属腐蚀的原理
金属腐蚀是指金属表面与周围环境中的化学物质发生反应，使金属失去其原有的性能和外观的过程。
金属腐蚀的原理主要涉及电化学和化学反应两方面。
1. 电化学腐蚀：在金属与电解质溶液接触时，金属表面上会形成一个电化学反应的界面，即金属溶液间的电极。
在这个界面上，存在氧化和还原反应。
金属表面的阳极区域发生氧化反应，即金属原子失去电子形成离子，并溶解到电解质溶液中；而金属表面的阴极区域发生还原反应，即电解质中的阴离子接受电子，并在金属表面上发生沉积或析出。
这些电化学反应导致了金属表面的腐蚀。
2. 化学腐蚀：金属腐蚀还可以通过直接与大气中的化学物质发生反应引起。
例如，金属与氧气反应形成金属氧化物，如铁与氧气反应形成铁锈。
金属还可以与酸、碱等化学物质发生反应导致腐蚀。
这种腐蚀过程主要是由于金属与化学物质发生氧化还原反应，导致金属表面破坏。
除了电化学和化学反应，金属腐蚀还受到其他因素的影响，如湿度、温度、金属表面的质量、表面处理等。
湿度和温度的提高促进了金属腐蚀的发生，而金属表面的质量和表面处理可以对腐蚀起到一定的保护作用。
金属腐蚀是一种常见的现象，会导致金属材料的性能下降、丧失机械强度和导电性能，甚至导致设备和结构的损坏和失效。
因此，在工业和日常生活中，采取防腐措施或使用耐腐蚀材料来延缓金属腐蚀的发生是非常重要的。
电解池 金属的腐蚀与防护
负极
流电池 向解的
阴极 ； 电 池 从解
流向电源的 正极 。
②离 ： 子 解的极 池阳。
阳离子 移 电 池 阴 ； 向解的极
基础自主梳理
阴离子 移 电 向
热点互动探究 限时训练
解密高考
高三 ·人教版 ·化学
1．为 么 电 质 液 电 程 是 解 程 什说解溶导过就电过？
提： 电质液电，液的、离在场 示 解溶导时溶中阴阳子电作 用分移两电，而两电上、电发氧 下别向个极从在个极失得子生 化应 还反， 说解溶导 过就电 过。 反和原应 以电质液电程是解程 所
选项 A B C D
电源 X极 正极
实验前 U 形管中液体 Na2SO4 溶液
通后象结 电现及论
U形两滴酚试 管端入酞液 后，a 管 呈 色 中红 b管电反式 中极应是 4H － O 正极 AO 3 溶液 g N －4e－ === 2O＋O2↑ 2 H 相条下 同件， a、b 两管中产 负极 Kl 和 C l 2 混合溶液 C u C 生气总积能等 的体体可相 负极 FH O) e ( 中体色深 3 胶体和导电液 b 管 液 颜 加
基础自主梳理 限时训练
解密高考 原电池、电解池和电镀池的比较
高三 ·人教版 ·化学
原电池
定义 将化学能转变 成电能的装置
电解池
将电能转变成 化学能的装置
电镀池
应用电解原理 在某些金属表 面镀上一层其 他金属的装置
装置 举例
基础自主梳理
热点互动探究
限时训练
解密高考 原电池 ①活动性不同的 两电极(连接) ②电解质溶液(电 形成 极插入其中，并 条件 与电极发生自发 反应) ③形成闭合电路 负极：较活泼金 属 电极 正极：较不活泼 名称 金属(或能导电的 非金属) 电解池 ①两电极接直流 电源 ②两电极插入电 解质溶液 ③形成闭合电路
化学-电解池金属的腐蚀与防护讲义-解析版
2Cu＋Cl2↑。
=====通电电解池中电子和离子的移动：①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。
微提醒：活泼电极是指除金、铂等惰性金属外的其他金属电极。
1．因镍与盐酸反应缓慢，工业上以镍和盐酸为原料，利用离子膜电解技术制取氯化镍)，其原理如图。
电解过程露不断往b极区补充盐酸。
下列说法正确的是2NiClA．a接外电源的负极B．离子交换膜为阳离子交换膜C．总反应为：2通电N i+2H C l N i C l+HD．电解过程可用溶液代替盐酸NaCl【答案】CA ．a 处的试纸变红B ．b 电极是正极C ．a 处发生的电极反应：D ．b 处发生的电极反应：2Fe 2e e=F -+-22Cl 2e Cl =---↑【答案】D【解析】由图可知，b 处与电源正极相连，b 为阳极，a 与电源负极相连，可知铁棒为阴极，电解饱和食盐水，阴极生成氢气，阳极生成氯气，以此来解答。
A ．实验相当于电解饱和氯化钠溶液，a 作为阴极，氢离子放电后浓度降低，使氢氧根浓度增大，碱性增强，故使pH 试纸变蓝，故A 错误；B ．b 处与电源正极相连，b 为阳极，故B 错误；C ．a 与电源负极相连，可知铁棒为阴极，电解饱和食盐水，阴极生成氢气，发生的电极反应： ，故C 错误；222H O 2e =H 2OH --+↑+D ．b 处与电源正极相连，b 为阳极，氯离子放电生成氯气，发生的电极反应：，故D 正确；22Cl 2e Cl =---↑故答案选：D 。
4．电解处理垃圾渗液是一项重要的环保课题，研究小组用图装置进行渗液(pH=6.5-8)处理，可以实现其中的和有机物COD 的转化，下列说法错误的是3NHA ．a 为电源负极Al 3＋、Mg 2＋、Na ＋、Ca 2＋、K ＋只有在熔融状态下才放电。
(6)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
(7)最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl －＞OH －；阴极：Ag ＋＞Cu 2＋＞H ＋。
电解池金属腐蚀知识点
电解池金属腐蚀知识点电解池和金属腐蚀是与化学反应有关的知识点。
本文将对电解池和金属腐蚀进行详细介绍。
一、电解池电解池是一种用来产生电流并进行化学反应的装置。
它由两个电极和一个被电解质溶液浸泡的容器组成。
电极分为阳极和阴极，阳极是电流从电解池中流出的地方，阴极是电流流进电解池的地方。
在电解质溶液中，阳离子会向着阴极移动，阴离子会向着阳极移动，这种移动就是离子迁移。
在电解过程中，离子被迁移到了电极上，然后发生了化学反应，产生了新的物质。
这种过程被称为电解反应。
电解池在工业上有广泛的应用，例如制备各种化学物质，电镀金属，制备氢氧化钠等。
电解池的原理也被用来制作电池，电池是将化学能转化为电能的装置。
二、金属腐蚀金属腐蚀是金属在与周围环境的接触中逐渐损失其性能和质量的过程。
腐蚀是一种氧化反应，也是一种化学反应。
金属腐蚀通常是指金属在与水、氧气和其他化学物质接触时产生的化学反应。
金属腐蚀的速度受到多种因素的影响，包括暴露时间、温度、湿度、气体成分等。
一般来说，金属腐蚀速度越高，金属的腐蚀程度越严重。
腐蚀过程中，金属表面会出现氧化物、氧化膜或腐蚀产物，这些物质会降低金属的性能和寿命。
金属腐蚀有多种类型，包括普通腐蚀、局部腐蚀和应力腐蚀等。
普通腐蚀是金属表面均匀氧化的过程。
局部腐蚀是金属表面只在一些局部区域氧化的过程，例如点腐蚀和线腐蚀。
应力腐蚀是金属在受到应力的作用下产生腐蚀的过程，它是由于化学物质与金属同时作用而引起的。
金属腐蚀对于工业和生活都有很大的影响。
它会导致结构材料的破坏，减少设备的使用寿命，增加维修和更换的成本。
因此，研究金属腐蚀机制和控制腐蚀的方法是非常重要的。
控制金属腐蚀的方法包括使用抗腐蚀材料、表面涂层、防腐涂料和防腐处理等。
此外，还可以通过改变金属的组成和结构、调节温度和湿度等方式来控制腐蚀反应的进行。
总之，电解池和金属腐蚀是与化学反应有关的重要知识点。
了解电解池的原理和应用，以及金属腐蚀的类型和控制方法，有助于我们更好地理解和应用这些知识。
金属的电化学腐蚀
金属的电化学腐蚀
6. 定期检查和维护 定期对金属设备进行检查和维护，及时发现和处理腐蚀问题
金属的电化学腐蚀
总结
金属的电化学腐蚀是一个复杂的问题，涉及到金属学、电化学、环境科学等多个领域。为 了预防和控制金属的电化学腐蚀，我们需要采取综合性的措施，包括合理选材、表面处理 、改善环境、缓蚀剂应用、电化学保护和定期检查和维护等。这些措施的有效实施可以大 大减少金属的电化学腐蚀，提高设备的使用寿命和安全性。同时，对于金属电化学腐蚀的 监测和检测也是非常重要的，可以及时发现和预测腐蚀问题，为采取相应的防护措施提供 依据
金属的电化学腐蚀
2020-xx-xx
-
目录
金属的电化学腐 蚀
1
金属的电化学腐蚀
金属的电化学腐蚀
金属的电化学腐蚀概述
金属电化学腐蚀概述 金属的电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生氧化还原反应而引起的腐蚀。这种腐蚀通常 是由于金属表面形成原电池而加速的。原电池是由两个电极(阴极和阳极)和一个电解质组成 的。在腐蚀过程中，阳极金属失去电子而被氧化，阴极则接受电子而被还原 金属电化学腐蚀的原理 金属的电化学腐蚀是由于金属表面的微观不均匀性引起的。例如，金属表面可能存在划痕、 缺陷、裂缝等，这些地方成为阳极，而其他表面则为阴极。阳极处的金属原子失去电子成为 离子，而阴极处则接受电子还原为原子。这种过程加速了金属电化学腐蚀
金属电化学腐蚀的监测和检测
金属电化学腐蚀的监测和检测 1. 重量法 在腐蚀介质中浸泡试样一段时间后，取出试样进行称重。通过比较试样在腐蚀前后的重量 变化，可以计算出试样的腐蚀速率。这种方法适用于均匀腐蚀和局部腐蚀，但需要较长时 间的试验和测量
金属的电化学腐蚀
2. 失重法 在腐蚀介质中浸泡试样一段时间后，取出试样进行洗涤、干燥等处理，然后测量其重量变 化。通过比较试样在腐蚀前后的重量变化，可以计算出试样的腐蚀速率。这种方法简单易 行，但只适用于均匀腐蚀 3. 增重法 在试样表面涂覆一层腐蚀介质，然后加热使介质干燥。冷却后，称量试样的重量增加量， 可以计算出腐蚀介质的吸附量。这种方法适用于局部腐蚀和缝隙腐蚀，但需要严格控制实 验条件 4. 电阻法
人教版化学选修四第四章第三节《电解池 金属的电化腐蚀与防护》课件
主干知识梳理
(2)工作原理(以电解CuCl2溶液为例)
电极 名称
电极 材料
电极 反应
反应 类型
阴极(接电源负极）
石__墨__
C__u_2_＋_＋__2_e_－_=_=__=_C_u_ 还__原__反__应____
阳极(接电源正极）
__石__墨__
_2__C_l_－_－__2_e_－_=_=_=__C_l_2↑_ 碳
例2.电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示两个串联 的电解池。图中B装置中盛有1 L 2 mol·L－1Na2SO4溶液，A装 置中盛有1 L 2 mol·L－1AgNO3溶液。通电后，铂片上有气体 生成。
(1)电源X极为__负______极。 (2)B池中阳极电极反应式为___C_u_－_2_e_－_=_=_=_C_u_2_＋_________，
(1)冶炼钠 2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl2↑ 电极反应：
阳极： 2Cl－－2e－===Cl2↑ ，阴极：2Na＋＋2e－===2Na 。 (2)冶炼铝 2Al2O3(熔融)=电==解==4Al＋3O2↑ 电极反应： 阳极：6O2－－12e－===3O2↑ ，阴极：4Al3＋＋12e－===4Al。
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电极反应 特点
电解质 溶液
电解 对象
电解 质 浓度
pH
电解 质溶 液复 原
电 解 水 型
阴极：4H＋＋
4e－===2H2↑ 阳极：4OH－ －4e－=== 活泼金属的 2H2O＋O2↑ 含氧酸盐(如 Na2SO4)
强碱(如 NaOH) 含氧酸(如 H2SO4)
水 水
增大 增大
增 大 减 小
不 变
AБайду номын сангаас
气体
高三一轮
[典题示例]
1．按要求书写有关的电极反应式及总方程式。
(1)用惰性电极电解 AgNO3 溶液：
4OH －4e ===O2↑＋ 阳极反应式： _________________________ ； 2H2O
4Ag ＋4e ===4Ag 阴极反应式：___________________ ；
总方程式 冶炼 钠 冶炼 镁 冶炼 铝 阳极、阴极反应式
－－2e－===Cl ↑ 电解 2Cl 2 __________________ 2NaCl(熔融) ===== ＋＋2e－===2Na ___________________ 2Na 2Na＋Cl2↑
电解 MgCl2(熔融) ===== Mg＋Cl2↑
2．电化学原理广泛用于工业生产中，如有一种电化学净水法的 原理是： 在电解过程中将低价金属离子(如 Co2＋)氧化成高价态 的离子(Co3＋)，然后以此高价态的金属离子作 氧化剂把废水中的有机物氧化成 CO2 而净化。 实验室用如图装置模拟上述过程，下列说法正 确的是 ( ) A．电极 a 可以是石墨，电极 b 可以是铜 B．电解后阴极附近 H＋浓度不变 C．Co3 氧化甲醇的离子方程式为：6Co3 ＋CH3OH＋
－ － － － －
3＋
2＋
＋
2＋
＋
3＋
2＋
＋
液中含氧酸根离子不放电)。
(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意 遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
2．注意问题
(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示， 但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。
电解 电解质
对象
浓度
电解质
溶液
pH
溶
液复原
放 H2 生碱 型
放电 H2生成碱 阳极：电 解质阴离 子放电
活泼金属 的无氧酸 盐(如 NaCl)
电解 质和 水
生成 新电 解质
增
通入氯 化氢气 体
大
类型
电极反应 特点
阴极：电解
电解质 电解 电解质 溶液
不活泼金 属的含氧 酸盐(如 对象
电解质
浓度
pH
溶 液复原
电解 ＋ ＋ 总反应离子方程式： __________________________________ 4Ag ＋2H2O=====4Ag＋O2↑＋4H。
＋ －
－
－
(2)用惰性电极电解 MgCl2 溶液
2Cl －2e ===Cl 阳极反应式：_________________ ； 2↑
－
－
2H ＋2e ===H2↑； 阴极反应式：_________________
－3
D．1× 10
－7
2．(2015· 六盘水质检)用惰性电极电解400 mL一定浓度的硫酸铜 溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变化)，通电一段时间后进 行如下操作。
(1)如果向所得的溶液中加入0.1 mol CuO后，使溶液恰好恢复
0.2 到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为______mol 。
起 氧化还原反应 的过程。
2．电解池(也叫电解槽) (1)概念：
电解池是把 电能转变为化学能 的装置。
①有与 电源 相连的两个电极。 ② 电解质溶液 (或 熔融盐 )。 ③形成 闭合回路。
(3)电极名称及电极反应式(如图)：
(2)构成条件：
电解 总反应方程式：Cu ＋2Cl =====Cu＋Cl2↑
[典题示例] 1．将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一
定时间后，某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析 出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓 度约为 A．4×10 C．1×10
－3
( mol/L mol/L B．2× 10
－3
)
mol/L mol/L
加水 加水
水
增大
加水
类型
电极反应
电解质
电解
电解 质 浓度
电解质
特点
溶液
对象
pH
溶 液复原
电解质电
无氧酸
电解 离出的阴、 (如HCl) 电解 阳离子分 质型 别在两极
放电
电解质 减小
增 大
通入氯
化氢气
体 加氯化 铜
不活泼金属
的无氧酸盐 (如CuCl2)
电解 质
减小
－
类型
电极反应 电解质
特点
阴极：H2O
还原剂 填 面形成的镀层。若用铜盐进行化学镀铜，应选用________(
2＋
－
(4)电子和离子移动方向：
①电子：从电源 极流向电解池的 阴极；从电解池的 极流
负
阳
向电源的 正极。
②离子：阳离子移向电解池的阴 极；阴离子移向电解池的__ 阳 极。
[高考考查层面]
命题点1 电解方程式的书写
1．方法步骤
(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电 极。
(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(勿 忘水溶液中的H 和OH )。
Ⅱ.用 Al 单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3 溶液作电解液 进行电解，生成难溶物 R，R 受热分解生成化合物 Q。写出
－
＋
＋3HCO3 －3e ===Al(OH)3 阳极生成 R 的电极反应式：Al __________________________
＋ 3CO2↑ 。 _________
－
－
＋ ＋
H2O===CO2↑＋6Co2＋＋6H＋ D．当 1 mol 甲醇被完全氧化时，阳极应该失去 4 mol 电子
命题点 2 电解原理在计算中的应用
根据电解原理进行的相关计算主要包括以下几个方面，根 据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体 的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学 式等。具体解题方法主要有以下三种：
－
(3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。
2．电镀和电解精炼铜
电镀
(Fe上镀Cu) 电极 电解精炼铜
材料 阳
极 电极 反应
_____( 粗铜 含Zn、Fe、Ni、Ag、Au 镀层金属铜 ___________
等杂质)
Cu－2e－===Cu2＋ Cu－2e－ ===Cu2＋ Zn－2e－===Zn2＋ Fe－2e－===Fe2＋ Ni－2e－===Ni2＋
[高考考查层面]
命题点1 电解原理在工业中的应用
1．利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原 理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是 A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能 得到氢氧化钠 B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是 CuSO4 C．电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属 D．外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属 ( )
)
2．如下图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极 极板质量增加，b极极板处有无色无味的气体放出，符合这 一情况的是 ( )
a极板 b极板 x电极 A B C D 锌 石墨 银 铜 石墨 石墨 铁 石墨 负极 负极 正极 负极
z溶液 CuSO4 NaOH AgNO3 CuCl2
考点二 | 电解原理的应用
＋
－
电解 总反应离子方程式： ____________________________________ Mg ＋2Cl ＋2H2O=====Mg(OH)2↓＋ Cl 2↑＋H2↑ ____________ 。
2＋
－
(3)用铁作电极电解 NaCl 溶液
Fe－2e ===Fe ； 阳极反应式：_________________
2H ＋2e ===H2↑ ； 阴极反应式：_________________
电解 总化学方程式：Fe ________________________________ ＋2H2O=====Fe(OH)2↓＋H2↑ 。
＋ －
－
2＋
(4)用铜作电极电解盐酸溶液
－2e ===Cu ； 阳极反应式：Cu _________________ ＋ － 2H ＋2e ===H2↑ 阴极反应式：__________________；
放O2 质阳离子放
生酸 电；阳极：
电解
质和 水
生成
新电
减小
加氧 化铜
型
H2O放 O2生成酸
CuSO4)
解质
[考点达标层面]
1.(2013· 浙江高考)电解装置如图所示，电解槽内装有 KI 及淀粉 溶液， 中间用阴离子交换膜隔开。 在一定的电压下通电， 发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。
电解 2Al2O3(熔融) ===== 4Al＋3O2↑
－－2e－===Cl ↑ 2Cl __________________ 2
__________________ 2＋＋2e－===Mg Mg
2－－12e－===3O ↑ 6O ___________________ 2
____________________ 3＋＋12e－===4Al 4Al
(1)电极反应：阳极：2Cl －2e ===Cl2↑( 氧化 反应)